化學(xué)平衡狀態(tài)

1、第二節(jié) 化學(xué)平衡狀態(tài),3.反應(yīng)是雙向的，同時(shí)進(jìn)行的。,反應(yīng)速率不為零,反應(yīng)速率不為零,例1.在一密閉容器中進(jìn)行如下反應(yīng)2SO2（g）+O2(g) 2SO3(g)，已知反應(yīng)過程中某一時(shí)刻SO2、O2、SO3的濃度分別為0.2mol/L、0.1mol/L、0.2mol/L，當(dāng)反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)，可能存在的數(shù)據(jù)是（ ） A.SO3為0.4mol/L B.SO2為0.25mol/L C.SO2、SO3均為0.15mol/L D.SO2為0.4mol/L，O2為0.2mol/L,B,練習(xí)：一定條件下，可逆反應(yīng)A(g)+B(g) 2C(g)達(dá)到平衡時(shí)，各物質(zhì)的平衡濃度為:c(A):0.5mol/L、c(B):0

2、.1mol/L、c(C):1.6mol/L，若用a、b、c分別表示A、B、C的初始濃度，則： （1）a、b應(yīng)滿足的關(guān)系是： （2）a的取值范圍是：,a=b+0.4,0.4a1.3,二、化學(xué)平衡狀態(tài) 1概念：在一定條件下，當(dāng)正逆兩個(gè)方向的反應(yīng)速率 時(shí)，反應(yīng)體系中所有參加反應(yīng)的物質(zhì)的質(zhì)量或濃度可以保持 。這時(shí)的狀態(tài)也就是在給定條件下，反應(yīng)達(dá)到了“限度”，對(duì)于可逆反應(yīng)體系來說，我們稱之為化學(xué)平衡態(tài)。,2、化學(xué)平衡狀態(tài)的含義（特點(diǎn)）： 研究對(duì)象可逆反應(yīng) 平衡本質(zhì)（正）（逆）,如：3H2+N2 2NH3平衡時(shí)： v(H2)正 = V(H2)逆 斷開1molH-H鍵的同時(shí)，生成1molH-H鍵； 消耗1m

3、olH2 的同時(shí)，生成1molH2 H2、N2、NH3的質(zhì)量、物質(zhì)的量、百分含量不變,相等,不變,動(dòng)態(tài)平衡平衡時(shí)反應(yīng)仍在同時(shí)進(jìn)行，處于動(dòng)態(tài)平衡 平衡的標(biāo)志平衡時(shí)混合體系中各組分的量(質(zhì)量分?jǐn)?shù)、物質(zhì)的量、質(zhì)量、濃度、氣體的體積分?jǐn)?shù))不再變化,平衡途徑化學(xué)平衡的建立與反應(yīng)途徑無關(guān)，對(duì)于同一可逆反應(yīng)，只要條件相同（ T、P、C ）,不論怎樣的投料方式，即不論從正反應(yīng)、逆反應(yīng)或正逆反應(yīng)同時(shí)進(jìn)行，均能達(dá)到同一個(gè)平衡狀態(tài)。,平衡移動(dòng)平衡的存在是在一定條件下的平衡，一但條件改變，v(正)v(逆)，平衡將發(fā)生移動(dòng)，直至建立新的平衡狀態(tài)。,3、可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志,(注意：反應(yīng)中速率之比等于計(jì)量數(shù)之比不能

4、作為判斷平衡標(biāo)志),注意： 混合體系中各組分的物質(zhì)的量之比等于化學(xué) 計(jì)量數(shù)之比，以及物質(zhì)的量的變化量之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比均不能作為判斷可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志。,3、體系的溫度、顏色不隨時(shí)間變化而改變,4、其他判斷平衡的標(biāo)志 思考方法 (1)注意外界條件的限制：恒溫、恒容；體積可變；體積不變；全是氣體 (2)注意反應(yīng)本身的特點(diǎn)：氣體質(zhì)量；氣體的物質(zhì)的量反應(yīng)前后是否變化，及反應(yīng)過程中P、密度、Mr、V、n是否變化。 判斷依據(jù) 變量不變即平衡 (不變量仍不變不能作為判斷平衡的標(biāo)志）,例：對(duì)于反應(yīng)：H2(g)+I2(g) 2HI(g),在體積固定的容器中，達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志是（ ）, 單位時(shí)間內(nèi)

5、消耗1molH2，同時(shí)生成2molHI(g) 反應(yīng)體系壓強(qiáng)不再發(fā)生變化 反應(yīng)體系密度不再發(fā)生變化 反應(yīng)體系的平均摩爾質(zhì)量不再發(fā)生變化 反應(yīng)體系溫度不再發(fā)生變化 v(H2):V(I2):V(HI)=1:1:2的狀態(tài) 反應(yīng)體系顏色不再發(fā)生變化 單位時(shí)間內(nèi)斷開1molH-H鍵的同時(shí)生成1molI-I鍵,A. B. C. D. ,化學(xué)平衡的移動(dòng) 與 等效平衡,2、化學(xué)平衡狀態(tài)的標(biāo)志,特別提醒：,小結(jié)：化學(xué)平衡狀態(tài)的標(biāo)志： 平衡前可變的量不變 平衡狀態(tài) 平衡前不變的量不變 不一定平衡狀態(tài) （、密度、壓強(qiáng)、速率之比 = 計(jì)量數(shù)比）,1定義：外界條件發(fā)生改變時(shí)， 被破壞， 建立的過程。 2本質(zhì)：v正v逆 (

6、1)若v正v逆，平衡向 方向移動(dòng)； (2)若v正v逆，平衡向 方向移動(dòng)； (3)若v正v逆，平衡 。,原平衡,新平衡,逆反應(yīng),不移動(dòng),三、化學(xué)平衡移動(dòng),(1)濃度：其他條件不變時(shí)，增大反應(yīng)物濃度或減小生成物濃度，平衡向 方向移動(dòng)。減小反應(yīng)物濃度或增大生成物濃度，平衡向 方向移動(dòng)。 (2)溫度：其他條件不變時(shí)，升高溫度，平衡向 方向移動(dòng)；降低溫度，平衡向 方向移動(dòng) (3)壓強(qiáng)：其他條件不變時(shí)，增大壓強(qiáng)，化學(xué)平衡向氣體體積 的方向移動(dòng)；減小壓強(qiáng)，化學(xué)平衡向氣體體積 的方向移動(dòng)。 (4)催化劑：加入催化劑， 了達(dá)到平衡所需要的時(shí)間，平衡 移動(dòng)。,正反應(yīng),逆反應(yīng),吸熱反應(yīng),放熱反應(yīng),縮小,增大,縮短,

7、不,3影響因素,4勒夏特列原理 如果改變影響化學(xué)平衡的一個(gè)條件(濃度、溫度或壓強(qiáng)等)，平衡就會(huì)向著能夠減弱這種改變的方向移動(dòng)。,注意： (1)勒夏特列原理只解釋平衡移動(dòng)的問題； (2)濃度：改變固體或純液體的用量，平衡不移動(dòng)； 加水在溶液中的反應(yīng)相當(dāng)于稀釋： Fe3+3SCN- Fe(SCN)3加水時(shí)平衡向左移動(dòng) 在溶液中A+3B+H2O C+D，加水時(shí)平衡左移 (3)壓強(qiáng)：只對(duì)氣體有影響，充惰性氣體看對(duì)反應(yīng)各物質(zhì)的濃度的影響。,四、平衡移動(dòng)對(duì)轉(zhuǎn)化率的影響,N2 (g) + 3H2(g) 2NH3(g),X 3X 0 轉(zhuǎn)化率相等 2X 3X 0 N2轉(zhuǎn)化率低 X 4X 0 N2轉(zhuǎn)化率高,平衡時(shí)再按 1 ： 3 加料： N2、H2轉(zhuǎn)化率都增大, N% M%,解析：,解析：I2 + H2 2HI,mol/L 始 0.1 0.1 0 轉(zhuǎn) 0.08 0.08 0.16 平 0.02 0.02 0.16,始 0.2 0.2 0 轉(zhuǎn) 0.16 0.16 0.32 平 0.04 0.04 0.32,解析：A(g) 2B(g) ; 2A(g) B(g),(1)A等壓 、B等容 對(duì)2SO2+O2 2SO3反應(yīng) A中體積減小、濃度增大，